评估DESC反馈对手部假肢操作任务中的认知负荷、注视行为及运动表现的影响

《IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering》：Assessing the Effect of DESC-feedback on Cognitive Load, Gaze Behaviour and Motor Performance during Manipulation Tasks Performed with Hand Prosthesis

　　

摘要：

上肢截肢者常常因为对肌电假手控制缺乏信心，以及缺乏触觉和本体感觉反馈，而面临功能受限的问题。这通常会导致认知负担增加，他们不得不依赖视觉来完成日常活动。这类限制会引发使用者的挫败感，甚至导致他们放弃使用该设备。提供感官反馈有望缓解这些问题，但其设计必须直观易用，以避免给使用者带来额外的认知负担。离散事件驱动的感官反馈控制（DESC）模型是一种很有前景的策略，它能够提供短暂、基于事件的刺激，模拟自然的感官体验。虽然已有研究表明DESC反馈能提升运动表现，但它所带来的认知负担以及其在减少对视觉依赖方面的作用尚未得到研究。在本研究中，我们旨在评估DESC反馈所带来的认知负荷，以及它在操作任务中对视觉注意力和运动表现的影响。为此，我们让没有假手控制经验的健康参与者在三种条件下完成运动任务：使用完好的优势手、使用带有DESC反馈的模拟假手，以及不使用该反馈的模拟假手。随后，我们在一名有经验的假手使用者身上验证了这些结果。我们的研究结果表明，DESC反馈能够在不影响认知负荷的情况下提升假手的可用性。不过，该反馈并未始终能降低参与者在任务执行过程中对视觉的依赖；需要进一步研究，以确定长期使用是否会产生短期内无法观察到的注意力方面的益处。